Question

假設空間某一靜電場的電勢φ隨x變化情況如圖所示，根據圖中信息可以確定下列說法中正確的是（　　）

A．正電荷沿x軸從x₂移到x₃的過程中，電場力做正功，電勢能減小

B．電荷沿x軸從0移到x₁的過程中，一定不受電場力的作用

C．負電荷沿x軸從x₄移到x₅的過程中，電場力做負功，電勢能增加

D．空間各點場強的方向均與x軸垂直

Answer 1

分析：由圖分析沿x軸方向電勢的變化情況，判斷x軸是不是一條等勢線，根據場強方向與等勢面垂直，分析場強的方向是否均與x軸垂直．電荷沿x軸從0移到x₁的過程中，各點的電勢相等，任意兩點間電勢差為零，但場強不一定為零，電荷不一定不受電場力．根據推論：正電荷在電勢高處電勢能大，負電荷在電勢低處電勢能大，分析電場力做功情況，判斷電勢能變化情況．

解答：解：A、正電荷沿x軸從x₂移到x₃的過程中，電勢升高，電荷的電勢能增大，電場力做負功．故A錯誤．
    B、x軸從0移到x₁，各點電勢相等，任意兩點間電勢差為零，電場力做功為零，但電場力不一定為零，也可能電場力與x軸垂直．故B錯誤．
    C、負電荷沿x軸從x₄移到x₅的過程中，電勢降低，電荷的電勢能增加，電場力做負功．故C正確．
    D、由圖看出，x軸上各點電勢不全相等，x軸不是一條等勢線，所以空間各點場強的方向不全與x軸垂直．故D錯誤．
故選C

點評：本題如果是單選題，可以采用排除法選擇C項．判斷電場力做功情況，也可以根據公式W_AB=qU_AB=q（φ_A-φ_B）分析．